Actualment, s’estan preparant la producció en sèrie de prometedors caces Su-57. Com en el cas dels prototips, els equips de sèrie estaran equipats amb motors de dos models. Les primeres mostres de producció rebran els motors AL-41F1 existents (també són "motors de primera fase") i, després, els nous "Productes 30" els substituiran a la sèrie. Des de finals de 2017, s’han provat a l’aire prometedors motors de turborreactors "Product 30" i, en el futur, s’espera dominar la seva producció en interès de la producció en sèrie d’avions.
El tipus TRDDF "Product 30", o "motor de segona etapa", és un dels temes principals en el context del projecte PAK FA / T-50 / Su-57. A més, aquest tema és un dels més tancats.
No obstant això, a hores d’ara el desenvolupador representat per NPO Saturn, així com funcionaris del Ministeri de Defensa i d’altres estructures, van aconseguir divulgar algunes de les dades i elaborar una visió aproximada. S'espera que en el futur continuï fluint nova informació i la indústria reveli nous detalls d'un projecte interessant.
Motor de cinquena generació
El lluitador Su-57 pertany a la cinquena generació condicional, la qual cosa indica la presència d'una sèrie de requisits característics. Un dels principals requisits d’aquest tipus és garantir la velocitat supersònica de creuer, fins i tot sense l’ús de postcombustibles. Els motors de sèrie existents no permeten obtenir aquestes característiques i, per tant, es necessita una central elèctrica completament nova. Un motor prometedor dissenyat per al Su-57, com el propi avió, s’atribueix a la cinquena generació condicional, però, ja en el camp de la construcció de motors.
Avió Su-57 amb motors de "primera fase" - AL-41F1. Foto UAC / uacrussia.ru
Es creu que la diferència entre generacions de motors turborreactors es manifesta en el canvi de paràmetres bàsics. Un fort augment de l’empenta específica o una reducció del consum específic de combustible aconseguit en el nou projecte permeten derivar-lo a la propera generació. El nou "producte 30" TRDDF per aquests indicadors es compara favorablement amb els sistemes existents, cosa que permet als seus desenvolupadors parlar de la creació d'un motor de la generació "5" o "5+".
L’alt rendiment del nou motor s’aconsegueix principalment mitjançant l’ús de les tecnologies, materials i solucions més modernes. En aquest cas, també s’utilitzen idees que ja s’han dominat. Així, "Product 30" continua la línia de motors domèstics amb un broquet estàndard amb controls vectorials d'empenta.
Tot i això, calia abandonar algunes solucions modernes. Per exemple, el 2013 NPO Saturn va mostrar un disseny prometedor d’una fulla de compressor d’alta pressió fabricada amb aluminur de titani. S'ha informat de la possible introducció d'aquest material en el disseny de la turbina. Tanmateix, més endavant es va abandonar l'alumina de titani de la composició del "producte 30". L’estalvi de pes va resultar insignificant i la resistència a l’augment de les càrregues mecàniques i tèrmiques típiques dels motors militars va ser insuficient.
Detalls tècnics
Segons dades conegudes, el "producte 30" és un motor turborreactor de derivació amb postcombustió. A nivell d’algunes idees bàsiques, s’assembla als motors més antics de les famílies AL-31 i AL-41, però totes les seves unitats es van desenvolupar de nou i van utilitzar desenvolupaments moderns. El resultat va ser un augment notable de totes les característiques principals, cosa que va permetre atribuir el "producte 30" a la propera generació de TRDDF.
El motor té una arquitectura típica per a la seva classe amb compressors multi-etapa d’alta i baixa pressió, una cambra de combustió i turbines multi-etapa. Darrere de les turbines hi ha la postcombustió i el broquet amb la UHT. Les unitats necessàries per a un propòsit o altre es col·loquen a la superfície exterior del motor. Els desenvolupadors de "Product 30" no tenen pressa per revelar tots els detalls del disseny, però algunes de les característiques del nou projecte ja són conegudes.
El compressor proporciona una compressió de l’aire entrant amb un grau de 6, 7, proporcionant un cabal d’aire de fins a 20-23 kg / s. La cambra de combustió està equipada amb un sistema d’encesa de plasma instal·lat directament als injectors. Aquests mitjans garanteixen que el combustible s'encengui immediatament després d'entrar a la cambra de combustió. Gràcies a això, es manté el mode de combustió òptim, i l'anomenat. torxa: combustió inadequada del combustible acumulat al motor. La temperatura dels gasos davant de la turbina oscil·la entre 1950 i 2100 ° K. En comparació, per a un motor AL-31F de sèrie, aquest paràmetre no supera els 1700 ° K.
Su-57 experimentat amb el motor "Product 30". Foto Nickolay Krasnov / russianplanes.net
El motor "30" està equipat amb un nou broquet amb funcions de control vectorial d'empenta. Aquesta unitat és sensiblement més petita que les utilitzades anteriorment i té diferents contorns. En particular, la vora de sortida del broquet, formada per les solapes individuals, es torna desigual.
Una característica de disseny important que proporciona noves oportunitats és el canvi en el grau de derivació. El projecte també va tenir en compte la necessitat de reduir la visibilitat del motor i de l’avió en general per als sistemes de vigilància de radar i infrarojos. Aquests problemes es van resoldre creant dissenys òptims de la presa d’aire i del broc.
S'ha creat un sistema de control digital electrònic original amb tota la responsabilitat del nou motor. Rep dades de molts sensors diferents i controla el funcionament de tots els components del motor. En rebre comandes del pilot, el sistema de control les executa tenint en compte els paràmetres actuals i diversos factors. El control automàtic del motor simplifica el treball del pilot i també facilita la posada a punt de la central per treballar en determinades condicions.
Totes les noves idees i solucions estan destinades a millorar les característiques bàsiques del motor. Segons dades obertes, l'embranzida màxima del motor "Product 30" arriba als 11000 kgf, la postcombustió - 18000 kgf. En comparació, el motor de primera etapa AL-41F1 té una empenta de 9500 i 15000 kgf, respectivament. Així, el Su-57, fins i tot amb un pes màxim d’enlairament superior a les 35 tones, tindrà una relació empenta-pes superior a una. Amb un pes normal a l’enlairament, aquest paràmetre arribarà a 1, 15-1, 2.
Els paràmetres específics del nou motor van millorar o es van mantenir al nivell dels productes anteriors. Així, la gestió de NPO Saturn indica que el consum específic de combustible del producte 30 es va mantenir al nivell del motor AL-31F: uns 0,67 kg • kgf / h. Al mateix temps, l'empenta específica va augmentar, però el valor exacte d'aquest paràmetre no es nomena. Amb aquests paràmetres, pel que fa a les seves dimensions i pes, el motor "30" difícilment difereix dels motors turborreactors de sèrie.
L'optimització dels paràmetres principals condueix a un augment de les característiques de rendiment de l'avió. Segons diverses estimacions, la velocitat de creuer supersònica del Su-57 sense l'ús de postcombustió, proporcionada per dos motors amb una empenta d'11.000 kgf cadascun, pot arribar a M = 1, 5. La presència d'un broquet amb UHT millora significativament la maniobrabilitat en tots els modes.
Plans de futur
Fins ara, el prometedor motor turboreactor 30 es manté en fase de proves de vol i s’està provant en prototips d’avions T-50 / Su-57. Fins ara, s’han fabricat prop de dues dotzenes de motors experimentals per provar-los a terra i a l’aire. Les proves de vol dels motors s’estan fent des de fa més d’un any i trigaran més temps. Així, a principis de l’any passat es va informar que tot el cicle de proves de vol podia trigar tres anys.
Motor "30" al taller de muntatge (presumiblement). Foto Militaryrussia.ru
Segons els plans actuals, en els propers anys, les forces aeroespacials russes rebran diversos dels primers caces Su-57 de producció. Els primers vehicles d’aquest tipus estaran equipats amb els anomenats. motors de la primera etapa - TRDDF AL-41F1. El 2020 hauria d'aparèixer un segon contracte per al subministrament d'equips de sèrie. Aquesta vegada parlem de la introducció de nous motors. Part dels combatents de la segona sèrie estaran equipats amb "Products 30". La producció en sèrie d'aquests motors serà dominada per l'Associació de Producció de Motors UEC-Ufa. Més tard, aproximadament a mitjan anys vint, el nou motor es convertirà en estàndard per a tots els Su-57 de sèrie.
Paral·lelament a les proves i posades a punt del "producte 30" en la seva versió existent, s'està treballant per crear noves unitats per a aquest motor. El desenvolupament d’un broquet pla capaç de reduir la signatura de l’avió en diferents espectres està en curs. En lloc del broquet estàndard, es preveu col·locar un canal corbat darrere del motor, sobre el qual s’han d’instal·lar dues solapes planes mòbils.
El canal en forma de S protegeix les pales de la turbina de la radiació del radar i la secció rectangular del broquet redueix la radiació infraroja dels gasos reactius. Al mateix temps, aquestes unitats creen una resistència addicional al moviment de gasos, cosa que comporta una lleugera reducció de les característiques tècniques del motor. El nou broquet encara es troba en les seves primeres fases i encara no se sap si s’implementarà en futures actualitzacions del Su-57. No obstant això, amb l'ajut d'aquest projecte, els constructors de motors russos estan adquirint una experiència important.
També s'informa sobre l'elaboració dels problemes de creació del motor de "sisena generació". Per millorar encara més les característiques bàsiques i específiques, es proposa afegir un tercer circuit a més dels dos existents. Tanmateix, aquestes idees encara es mantenen en les etapes de la primera investigació i, per tant, difícilment es poden considerar en el context d'un perfeccionament posterior dels combatents Su-57.
Fins ara, la tasca principal dels constructors de motors dins del programa PAK FA és afinar el "producte 30" amb el llançament posterior de la seva producció i la introducció a la producció en sèrie de caces Su-57. Pel que sembla, el motor entrarà en producció en la seva configuració actual, amb una sèrie de solucions tècniques especials que augmenten el rendiment general. Alhora, encara no estan previstes revisions cardinals, com ara la instal·lació d’un nou broquet.
El resultat principal del projecte sota la designació de treball "30" és la creació d'un motor turborreactor d'alt rendiment per al nou combat rus. Al mateix temps, no us oblideu d'altres punts importants. Després de completar el treball sobre el "producte 30" i posar-lo en servei a l'exèrcit, l'edifici rus del motor tornarà a mostrar el seu potencial i confirmarà la seva posició de lideratge.
